接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)孫吉匯總

PAGE第22頁西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì)PAGE題目：《接觸網(wǎng)》課程設(shè)計(jì)院系：電氣工程系專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化年級(jí)：2003級(jí)姓名：孫吉指導(dǎo)教師：萬友松西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)2007第1章接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)說明書1.1接觸網(wǎng)的基本要求：接觸網(wǎng)是電氣化鐵道中主要供電裝置之一，其功用是通過它與受電弓的直接接觸，而將電能傳送給電力機(jī)車。隨著電壓的提高、運(yùn)輸量的增大、技術(shù)的不斷改進(jìn)以及對人身安全的嚴(yán)格要求等，使接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)展成為目前廣泛采用的架空式接觸網(wǎng)。接觸網(wǎng)是一種無備用的戶外供電裝置，經(jīng)常受冰、風(fēng)等惡劣氣象條件的影響，一旦損壞將中斷行車，會(huì)給運(yùn)輸工作帶來損失。所以，一個(gè)好的接觸網(wǎng)應(yīng)滿足以下基本要求：接觸懸掛應(yīng)彈性均勻、高度一致，在高速行車和惡劣氣象條件下，能保證正常取流。接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，并保證在施工和運(yùn)營檢修方面具有充分的可靠性和靈活性。接觸網(wǎng)的壽命應(yīng)盡量長，具有足夠的耐磨性和抵抗腐蝕的能力。接觸網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)注意節(jié)約有色金屬及其它貴重材料，以降低成本。1.2接觸網(wǎng)的組成及分類由饋電線、接觸網(wǎng)、軌道回路及回流線組成的供電網(wǎng)絡(luò)，稱為牽引網(wǎng)。不言而喻，接觸網(wǎng)是牽引網(wǎng)中的重要環(huán)節(jié)，按其結(jié)構(gòu)可分為架空式和接觸軌式。架空式接觸網(wǎng)分為簡單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩種基本類型，接觸軌式接觸網(wǎng)可分為上磨式和下磨式兩種。簡單示意如圖1－1：一般簡單接觸懸掛簡單接觸懸掛彈性簡單接觸懸掛架空式接觸網(wǎng)簡單鏈形接觸懸掛鏈形接觸懸掛彈性鏈形接觸懸掛圖1—1架空式接觸網(wǎng)的分類結(jié)構(gòu)1.3接觸網(wǎng)的基本概念簡單懸掛即是由一根或幾根互相平行的直接固定到支持裝置上的接觸線所組成的懸掛。這種懸掛尺度較大，受電弓離線情況嚴(yán)重，一般允許運(yùn)行速度30～50km/h。承力索用多股銅、鐵或高強(qiáng)度合金線絞制成的纜索，用以承受接觸懸掛重量，使接觸導(dǎo)線減小弛度。接觸導(dǎo)線接觸網(wǎng)中直接與受電弓滑行接觸的一種特殊形狀的導(dǎo)線，其材料應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能、足夠的機(jī)械強(qiáng)度及耐磨性，多用青銅、鎘銅或其它銅合金制成。接觸軌沿鐵道走行軌一側(cè)架設(shè)的作為接觸導(dǎo)線的一條附加鋼軌，多用于凈空受限的地下鐵道。集電靴為地下鐵道電動(dòng)車組與第三軌接觸的集電裝置，為了保證良好取流，集電靴與第三軌之間的接觸壓力應(yīng)保持在100～200N的范圍內(nèi)。加強(qiáng)導(dǎo)線在繁忙的電力牽引區(qū)段內(nèi)，當(dāng)接觸導(dǎo)線和承力索的總面積不能滿足輸電要求時(shí)，為了擴(kuò)大導(dǎo)電總面積而架設(shè)的一條平行輸電導(dǎo)線。回流線電力機(jī)車從接觸導(dǎo)線取流后，專供牽引電流流回到變電所的架空地線，一般與接觸網(wǎng)同桿架設(shè)，其回歸電流與電力機(jī)車取流方向相反，所形成的磁場互相抵消，可減輕對沿線通信線路的干擾影響。接觸導(dǎo)線弛度接觸導(dǎo)線跨距中點(diǎn)至懸掛點(diǎn)間連線的垂直距離，由于氣象條件、負(fù)載及張力等因素的變化，接觸導(dǎo)線有時(shí)會(huì)出現(xiàn)上弛或下弛，習(xí)慣上規(guī)定下弛時(shí)為正弛度，上弛時(shí)為負(fù)弛度，當(dāng)出現(xiàn)負(fù)弛度時(shí)，對運(yùn)行將產(chǎn)生不利影響，設(shè)計(jì)時(shí)，總是最大正弛度大于最大負(fù)弛度。軟橫跨電氣化線路接觸網(wǎng)橫跨多股道線路的一種懸掛支持裝置，在戰(zhàn)場股道的外側(cè)設(shè)立兩個(gè)支柱，兩支柱間各用三條鋼絞線相聯(lián)，他們分別成為橫向承力索、上部定位索、下部定位索，各股道的接觸懸掛按一定的形式懸掛在上面。跨距接觸網(wǎng)兩相鄰支柱間的距離。錨段將接觸網(wǎng)沿線分成一定長度并在結(jié)構(gòu)上有獨(dú)立機(jī)械穩(wěn)定性的分段，用以在接觸導(dǎo)線和承力索內(nèi)采用張力調(diào)節(jié)裝置，可以縮小事故范圍及便于維修，在直線區(qū)段錨段長度一般取1600～1800m，特殊情況下可延長至2000m，在曲線區(qū)段，錨段長度視曲線半徑大小和曲線所占的比例而定，一般取900～1500m。中心錨結(jié)為防止錨段兩端負(fù)荷失去平衡而向一端滑動(dòng)和縮小事故范圍，在半補(bǔ)償錨段中心通過錨結(jié)繩和線夾將接觸導(dǎo)線固定在承力索上，使接觸線不發(fā)生縱向滑動(dòng)的裝置。錨段關(guān)節(jié)一個(gè)錨段與另一個(gè)錨段相銜接的接觸網(wǎng)懸掛結(jié)構(gòu)，在該處兩個(gè)錨段的接觸導(dǎo)線有一端是平行的，且有一段等高。工作支在錨段關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換支柱處同時(shí)有兩組接觸懸掛互相轉(zhuǎn)換，其中由下錨轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)的接觸懸掛。非工作支在錨段關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換支柱處同時(shí)有兩組接觸懸掛互相轉(zhuǎn)換，其中由工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為下錨的接觸懸掛。分段絕緣器用以實(shí)現(xiàn)電分段的專用絕緣裝置，目前廣泛采用的環(huán)氧樹脂分段絕緣器的結(jié)構(gòu)，主要由環(huán)氧樹脂絕緣板、鋁合金導(dǎo)流滑板等部件組成。分相絕緣器兩牽引變電所間的供電分區(qū)采用異相供電時(shí)，接觸網(wǎng)在不同相連接處設(shè)置的電氣絕緣裝置。支柱用來支持接觸懸掛的專用電桿，按用途分有中間支柱、轉(zhuǎn)換支柱、中心支柱、錨支柱和定位支柱等。腕臂接觸懸掛的一種支持構(gòu)件，一端掛有接觸線和承力索，另一端固定在支柱上，用以支持懸掛并將重力和風(fēng)負(fù)載轉(zhuǎn)向支柱。吊弦連接承力索和接觸導(dǎo)線的一種部件，可分為普通吊弦、彈性吊弦和滑動(dòng)吊弦等，由直徑為4mm的鐵線制成。定位器支持接觸懸掛并把接觸導(dǎo)線固定到所需的空間高度位置上，以滿足受電弓工作需要的一種部件，其類型有直定位器、軟定位器、T形定位器和組合定位器等。定位點(diǎn)支柱處或其他建筑物為保持接觸導(dǎo)線在所要求的水平位置上的固定點(diǎn)，它決定了接觸導(dǎo)線相對于線路中心的水平位置。線岔用限制管將站場軌道道岔上空匯交的兩組接觸懸掛予以固定的裝置。線岔的型式按其至中心錨結(jié)的距離不同而分為1000、1250、1500mm等三種。線岔標(biāo)準(zhǔn)定位兩接觸導(dǎo)線在線岔處的交點(diǎn)相對于道岔中心的位置。第2章接觸網(wǎng)站場平面設(shè)計(jì)的相關(guān)概念2.1接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)是施工設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。在完成了一些必要的機(jī)械計(jì)算、跨距計(jì)算和錨段長度計(jì)算后，就可以著手平面設(shè)計(jì)工作。接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)分站場平面設(shè)計(jì)和區(qū)間平面設(shè)計(jì)。分三階段進(jìn)行，第一個(gè)階段：根據(jù)站場平面圖、線路縱斷面圖或有關(guān)的橋、涵、隧資料，進(jìn)行室內(nèi)設(shè)計(jì)；第二階段：現(xiàn)場勘測，核對原圖紙資料，并糾正室內(nèi)設(shè)計(jì)中不符合實(shí)際的地方，同時(shí)記錄土壤的承壓力（或安息角）以及路基填挖方等；第三階段：整理工作，最后完成圖紙。接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：支柱位置及類型；錨段劃分；拉出值大小及方向；支柱側(cè)面界限；支柱裝置結(jié)構(gòu)及形式；地質(zhì)條件、基礎(chǔ)及橫臥板類型；主要設(shè)備的安裝結(jié)構(gòu)及位置；接觸線高度、懸掛類型、接地形式、防護(hù)要求；附加導(dǎo)線架設(shè)；特殊設(shè)計(jì)及工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)等。2.2站場平面圖的室內(nèi)設(shè)計(jì)程序放圖根據(jù)站場竣工圖復(fù)制站場平面圖，即將站場平面圖中有關(guān)部分描繪下來。主要內(nèi)容有：全部股道（包括非電氣化的及遠(yuǎn)期預(yù)留的股道），道岔位置及其型號(hào)，曲線頭尾及半徑，緩和曲線長度，橋、涵、隧道、站臺(tái)、貨倉及有關(guān)站舍，股道編號(hào)及間距，地下管道，水鶴，機(jī)車檢查坑，車庫以及站中心里程等。由于站場上股道較多，建筑物較集中，咽喉區(qū)道岔密集，比列尺應(yīng)適當(dāng)放大，對于一些小站可以取為1：2000。布置支柱先從咽喉區(qū)著手，然后布置站場中間。劃分錨段確定錨段的路徑，下錨點(diǎn)和中心錨結(jié)地點(diǎn)。確定接觸線拉出值從咽喉開始，與支柱布置次序相同。確定電分段和隔離開關(guān)位置根據(jù)站線、貨線、操作方便以及有無牽引變電所等綜合考慮確定。支柱編號(hào)、選定材料、統(tǒng)計(jì)工程數(shù)量以及編寫必要的說明等。2.3站場平面設(shè)計(jì)的原則：1、在進(jìn)行接觸網(wǎng)站場平面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮的一個(gè)重要原則是要注意近遠(yuǎn)期結(jié)合（近期為正式交付運(yùn)營后五年，遠(yuǎn)期為正式交付運(yùn)營后十年以上），保證近期運(yùn)營條件良好，適當(dāng)照顧遠(yuǎn)期發(fā)展的需要。有條件時(shí)支柱位置及容量應(yīng)按遠(yuǎn)期預(yù)留。2、接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)首先應(yīng)考慮氣象條件的影響，因此，其設(shè)計(jì)對氣象條件的要求較高，在設(shè)計(jì)前應(yīng)向所設(shè)計(jì)的電氣化區(qū)段沿線的氣象部門、供電局、鐵路通訊部門等收集和詢問有關(guān)資料，并參考典型氣象區(qū)，加以分析研究和綜合考慮后確定。例如以下情況需考慮：最大風(fēng)速：采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法，根據(jù)將風(fēng)速資料在統(tǒng)計(jì)年分內(nèi)出現(xiàn)的全部風(fēng)速值由大到小按遞減次序排列，然后計(jì)算各最大風(fēng)速在統(tǒng)計(jì)年內(nèi)出現(xiàn)的概率。最高溫度與最低溫度：取與該地區(qū)極限溫度地5倍左右。最大風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)的溫度：根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料并參考典型氣象區(qū)的取值確定。接觸線無弛度時(shí)的溫度：可根據(jù)接觸線懸掛的實(shí)際運(yùn)營狀態(tài)確定。吊弦及定位器處于正常位置時(shí)的溫度：取該地區(qū)的最高溫度和最低溫度的平均值。覆冰厚度：接觸線的覆冰厚度，取承力索冰殼厚度的50%，不考慮吊弦及線夾上的覆冰載荷。線索覆冰時(shí)的風(fēng)速：若無實(shí)際觀測資料，取Vb=10m/s。雷電沖擊過電壓：當(dāng)架空接觸網(wǎng)處于和大地間的電場間，就會(huì)因雷擊放電產(chǎn)生非直擊雷的雷擊沖擊過電壓。當(dāng)雷電來臨時(shí)，這種電場使接觸網(wǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電荷。負(fù)電荷通過許多并行的接觸網(wǎng)絕緣子的放電電阻泄漏到大地，而過電荷保留在云層的電場中。如果云在架空接觸網(wǎng)附近放電，該接觸網(wǎng)中的電荷就會(huì)釋放出來并形成移動(dòng)波沿接觸線傳導(dǎo)。施加在非直擊雷的雷電過電壓脈沖幅度要比直擊雷小，上升速度慢并具有較低緩的陡峭側(cè)面，可通過過電壓保護(hù)來限制過電壓，選用閥型避雷器。由于它只能進(jìn)行有限保護(hù)，所以除非有極頻繁的雷電存在，否則從經(jīng)濟(jì)上考慮可節(jié)省不用。3、目前,在站場咽喉以內(nèi)，一般使用絕緣軟橫跨或硬橫跨，盡量不用雙線路腕臂柱.因雙線路腕臂都是接地的，在維修方面不如絕緣軟橫跨安全、方便。4、軟橫跨所跨越的股數(shù)一般不超過八股。5、跨距應(yīng)盡可能接近最大允許值，以減小支柱數(shù)量。特別是注意減少軟橫跨柱和鋼柱等大型支柱的數(shù)量。6、相鄰跨距之間，小跨距值應(yīng)盡量不小于大跨距的75%。若使用的跨距與原計(jì)算跨距值不相符合，確定接觸線的拉出值時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)其風(fēng)偏移值。7、站場支柱平面布置，應(yīng)考慮各個(gè)站場的特點(diǎn)。8、站場是客貨的集散地，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的條件下，也應(yīng)當(dāng)注意美觀。9、靠近站旁的支柱，要注意不要正堵著門窗，站旁兩側(cè)的支柱，應(yīng)盡量對稱布置。10、基本站臺(tái)或中間站臺(tái)上的支柱，其邊緣至站臺(tái)邊的距離，應(yīng)分別小于4m或2m。11、咽喉區(qū)聚集著大量的道岔，各個(gè)站場的情況變化不一。對于3～4股道的小站，支柱布置起來比較容易。對于較大的站場有時(shí)相當(dāng)復(fù)雜。一般則應(yīng)先提出兩個(gè)或者兩個(gè)以上的布置方案進(jìn)行比較，然后確定較優(yōu)方案。12、道岔，特別是正線道岔，道岔定位柱的布置首先應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)定位。在標(biāo)準(zhǔn)定位時(shí)，對于單開道岔，定位柱位于距岔心為4350mm處(1/9型道岔)或?yàn)?720mm處(1/12型道岔)。也即是位于道岔導(dǎo)曲線兩線間距為600mm處的線路一側(cè)，接觸線相交于道岔導(dǎo)曲線兩線間距為690mm處中間點(diǎn)的上方，標(biāo)準(zhǔn)定位就是使接觸線在道岔轉(zhuǎn)換處具有最佳位置和保持良好的工作狀態(tài)。13、在由于受到條件限制無法實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)定位時(shí)，才考慮設(shè)置非標(biāo)準(zhǔn)定位。采用非標(biāo)準(zhǔn)定位，是使接觸線的交叉點(diǎn)盡量設(shè)置在道岔導(dǎo)曲線兩線間距為500～700mm處的中間點(diǎn)的上方。采用非標(biāo)準(zhǔn)定位是在考慮了技術(shù)條件以后，還注意了經(jīng)濟(jì)上的合理。如果能用一組軟橫跨兼顧兩組道岔的定位，就不要設(shè)兩個(gè)單獨(dú)的承重柱。14、在采用非標(biāo)準(zhǔn)定位時(shí),非標(biāo)準(zhǔn)定位點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)定位處的岔尖側(cè)。注意：在撤岔側(cè)時(shí)，應(yīng)檢查拉出值是否過大(設(shè)計(jì)值一般不超過450mm)；在低速道岔上允許不定位；對于無定位道岔，在它兩側(cè)的定位點(diǎn)之間，接觸線是拉直的；15、在確定錨段的路徑時(shí)，其道岔處接觸線最好采用一次交叉的方式。16、兩個(gè)相鄰的道岔柱間，把兩個(gè)接觸線布置成平行的比布置成交叉的要好。17、在道岔區(qū)的布置完成之后，方可進(jìn)行站場中間的支柱布置.此時(shí)應(yīng)注意使用最大跨距和考慮站場的美觀.在道岔區(qū)的外側(cè),應(yīng)考慮站場與區(qū)間的銜接.18、站場兩端，一般應(yīng)設(shè)絕緣錨段關(guān)節(jié)，若受地形條件的限制，允許三股道以下的車站一端設(shè)置。在牽引變電所及分區(qū)亭附近應(yīng)設(shè)電分相裝置?？拷姺窒嘌b置車站的一端，一般設(shè)非絕緣錨段關(guān)節(jié)。分相裝置的位置，應(yīng)盡可能考慮車站調(diào)車作業(yè)的方便，并避免設(shè)在大坡道上。19、車站兩端的絕緣錨段關(guān)節(jié)，一般應(yīng)設(shè)在最外道岔與進(jìn)站信號(hào)機(jī)之間。但是，靠近車站的轉(zhuǎn)換柱距正線上最外道岔的岔尖，一般不應(yīng)小于50m以便于電力機(jī)車轉(zhuǎn)線。20、錨段長度的確定原則（1）確定正線上的錨段長度時(shí)，一般按照下列原則：直線區(qū)段全補(bǔ)償鏈形懸掛，一般情況取1800m，困難條件時(shí)，為2000m。曲線區(qū)段全補(bǔ)償鏈形懸掛，在曲線半徑小于1500m的曲線長度占錨段長度50%及其以上時(shí)，其錨段長度不得大于1500m。注意：當(dāng)正線作為一個(gè)錨段太長時(shí)，可以分成一個(gè)半或兩個(gè)錨段。該兩個(gè)錨段的銜接，可用錨段關(guān)節(jié)，也可以不用錨段關(guān)節(jié)，而是通過道岔后分別下錨。（2）站線的錨段長度，不像正線要求那么嚴(yán)格。一般一股到法線只設(shè)一個(gè)錨段。對于不長的站線，如貨物線、渡線等，在錨段長度不超過900m時(shí)，可以僅在一端設(shè)置補(bǔ)償器，成為所謂“半個(gè)錨段”。注意：為了簡化設(shè)備，減少錨段，要盡量減少錨段數(shù)目。一些渡線應(yīng)盡量合并到別的錨段中去，只在不得已時(shí)，才能自成一個(gè)小錨段。21、在進(jìn)行站場平面設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)標(biāo)出接觸線的拉出值。拉出值的選擇照圖2－1：曲線半徑（m）300～12001200≤R≤1800R＞1800∞區(qū)間拉出值（mm）400250150±300隧道內(nèi)拉出值（mm）300150100±200圖2－1接觸線拉出值選用表注意：接觸線的拉出值，一般從道岔區(qū)開始布置。如最后碰到直線股道上相鄰定位點(diǎn)同方向拉出時(shí)，可找兩邊跨距較小的支柱，讓其拉出值等于零。22、在絕緣錨段關(guān)節(jié)處，對于有開關(guān)的轉(zhuǎn)換柱，應(yīng)把錨支放在靠支柱一邊，以便連接跳線，保證安全。23、選用支柱類型時(shí)，注意全補(bǔ)償中心錨結(jié)繩的轉(zhuǎn)角柱，其容量應(yīng)增加。盡頭線的錨柱，應(yīng)距車擋有一段距離。24、支柱編號(hào)，一般順著公里標(biāo)的方向從左側(cè)到右側(cè)，從上行到下行。貨物線、專用線都另行編號(hào)。25、對于較大的站場，其咽喉區(qū)的布置較為復(fù)雜，為了清楚地表明線路的走向及接觸線的定位，一般都要繪制局部放大圖。2.4站場平面圖中表格欄的內(nèi)容說明支柱側(cè)面限界：指由支柱內(nèi)緣至線路中心的距離，其值隨線路曲線半徑而變化。根據(jù)國標(biāo)GB146－59建筑接近限界－1的規(guī)定，直線上建筑接近限界寬度為2440mm。但在機(jī)車走行線上允許降為2000mm。在曲線區(qū)段上，建筑接近限界的寬度還應(yīng)加寬，加寬公式為曲線內(nèi)側(cè)加寬寬度曲線外側(cè)加寬寬度式中R——曲線半徑（m）；H——計(jì)算點(diǎn)至軌面算起的高度（mm），一般取3000mm；H——外軌超高值（mm）；目前在設(shè)計(jì)中，由接觸網(wǎng)支柱內(nèi)緣至線路中心線的距離，習(xí)慣上被稱為“支柱側(cè)面限界”，用符號(hào)cx表示。常見選用值見下圖：曲線半徑（m）200200~599600~1000＞1000∞曲線外側(cè)限界(m)2.82.72.62.62.5曲線內(nèi)側(cè)限界(m)3.13.12.82.7－圖2－2腕臂支柱側(cè)面限界支柱設(shè)置線路條件曲線外側(cè)曲線內(nèi)側(cè)曲線半徑（m）250~1500＞1500250~350400~15002000~4000側(cè)面限界（m）2.92.73.02.92.8圖2－3橋上支柱側(cè)面限界注意：對于軟橫跨支柱，一般取3.0m，位于基本站臺(tái)上時(shí)，取6.0m。支柱類型：表示支柱的材質(zhì)、型號(hào)、容量及數(shù)量。如－，表示兩根容量為150kN·m，高為13m的鋼支柱。表示容量為垂直線路方向48kN·m，順線路方向250kN·m的鋼筋混泥土支柱。8.7表示支柱基面以上高度，3.0為基面以下支柱埋置深度。因?yàn)橹е际嵌ㄐ驮O(shè)計(jì)，為簡便起見，上面類型可簡化為H－4.8－25。地質(zhì)情況：表示支柱所在位置的地質(zhì)狀態(tài)。如土的種類及挖填方等。一般用安息角或土的承壓力表示。若標(biāo)示+30°，則表示填方，土的安息角為30°。-1.5為挖方，土的允許承壓力為147pa?；A(chǔ)或橫臥板類型：表示所選用基礎(chǔ)或橫臥板的類型及數(shù)量。它是根據(jù)支柱容量大小和支柱所在地點(diǎn)的地質(zhì)情況決定的。如支柱為2J15—8，表示兩個(gè)J15—8型基礎(chǔ)。J—基礎(chǔ)類型，8—基礎(chǔ)型號(hào)，15—表示用于15m高鋼柱的基礎(chǔ)。1—Ⅱ?yàn)橐粔KⅡ型橫臥板。軟橫跨結(jié)點(diǎn)及拉桿、腕臂、定位管、定位器類型表示軟橫跨結(jié)點(diǎn)的類型及數(shù)量：1、2表示鋼筋支柱的非站臺(tái)側(cè)、站臺(tái)側(cè)；3、4表示鋼筋混泥土的非站臺(tái)側(cè)、站臺(tái)側(cè)；6、7表示道岔定位；8表示橫向分段；9表示有中間站臺(tái)的橫向分段；10表示一組懸掛為工作支，另一組為非工作支定位；11、12表示兩種形式的非工作支定位。Q1為全補(bǔ)償中間定位；Q2為道岔處一支全補(bǔ)償，另一支半補(bǔ)償定位（L型）；Q3為道岔處一支全補(bǔ)償，另一支半補(bǔ)償定位（LY型）；Q4為全補(bǔ)償中心錨結(jié)下錨時(shí)中間轉(zhuǎn)換；Q5為全補(bǔ)償中間定位和半補(bǔ)償非工作支相交；Q6為全補(bǔ)償下錨支中間轉(zhuǎn)換升高。在非軟橫跨結(jié)構(gòu)時(shí)用表示。其意義：Y19為拉桿是選用壓管，長度為1985mm；TG表示腕臂類型為特殊制造雙套鋼管，表示定位管直徑為（48mm），長度為3200mm；為兩個(gè)型定位器。第3章平面設(shè)計(jì)中的相關(guān)計(jì)算3.1計(jì)算條件的初步確定已知條件：本設(shè)計(jì)中涉及的氣象條件為Ⅵ氣象區(qū)(泛指湖北、湖南、河南以及華北平原的大部分地區(qū))，我們查表得知：=40℃；=－20°；=－5°；=25m/s；=10m/s；b（覆冰厚度）=10mm；ρb=900kg/m3GJ—70=0.615kg/mTCG—100=0.89kg/mTCG—85=0.75kg/m可知：全補(bǔ)償鏈形懸掛無弛度時(shí)的溫度=5°；吊弦及定位器處于正常位置時(shí)的溫度=10°；2、計(jì)算負(fù)載的決定：計(jì)算負(fù)載分為垂直負(fù)載和水平負(fù)載兩種；垂直負(fù)載：鏈形懸掛中垂直負(fù)載包括本身（承力索）的重量，接觸線、吊弦及線夾的重量，接觸線及承力索的覆冰重量等。水平負(fù)載：水平負(fù)載包括風(fēng)負(fù)載和由吊弦偏斜造成的負(fù)載。3、接觸懸掛的自重負(fù)載TCG—100=0.615+0.89+0.05=1.555公斤/mTCG—85=0.615+0.76+0.05=1.425kg/m3.2軟橫跨支柱容量校驗(yàn)1、前提：站場內(nèi)一般使用軟橫跨裝置，為了安全起見，對于軟橫跨支柱的選型應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)檐洐M跨支柱承擔(dān)了數(shù)股道的懸掛，一旦發(fā)生事故，影響棉廣，波及范圍大，恢復(fù)困難。在進(jìn)行軟橫跨支柱的最大力矩計(jì)算時(shí)，同樣應(yīng)計(jì)算“最大風(fēng)負(fù)載”及“冰負(fù)載”兩種情況。選擇其中最大的負(fù)載力矩作為校驗(yàn)軟橫跨支柱類型的依據(jù)。所以，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一般應(yīng)先確定或假設(shè)下列條件：氣象條件，如最大風(fēng)速及結(jié)冰厚度等；軟橫跨支柱類型及工作負(fù)載，包括懸掛樹木、懸掛間距、組成這些懸掛的線索截面等；軟橫跨的主要結(jié)構(gòu)尺寸，如橫向承力索，上、下部定位索對支柱基底面的高度及橫向承力索的弛度等，在假設(shè)橫向承力索的最大弛度時(shí)，為改善軟橫跨的受力狀態(tài)，應(yīng)使≥，其中L為軟橫跨的橫向跨距；注意：若上式條件得不到滿足時(shí)，則應(yīng)支柱或縮小橫向跨距L。計(jì)算參考如圖3－1所示：圖3－1軟橫跨結(jié)構(gòu)尺寸2、負(fù)載計(jì)算：接觸懸掛一個(gè)跨距的自重負(fù)載TCG－100=2×1.555×65=202.2公斤；TCG－85=1.425×65=92.6公斤；式中n——懸掛數(shù)量，本設(shè)計(jì)中正線n=2；——接觸懸掛每單位長度的自重負(fù)載（公斤/m）；ι——懸掛的縱向跨距，一般取ι==65m；懸掛結(jié)點(diǎn)零件重力負(fù)載懸掛結(jié)點(diǎn)重量視各懸掛結(jié)點(diǎn)類型而異，具體結(jié)點(diǎn)重力負(fù)載由懸掛結(jié)點(diǎn)的懸掛結(jié)點(diǎn)組成，計(jì)算時(shí)，其結(jié)點(diǎn)重力負(fù)載可參見圖3－2：結(jié)點(diǎn)類型結(jié)點(diǎn)重量（公斤）計(jì)算值7.2916.713.965.623.38113.25.25.256.62選用值717146.63.411555.1圖3－2不同結(jié)點(diǎn)類型的重力負(fù)載結(jié)點(diǎn)、、、是根據(jù)大站和小站的不同而取用不同的數(shù)值，一般大站取65公斤，小站取45公斤。上訴重力負(fù)載均沒考慮覆冰。在覆冰地區(qū)，通常每一結(jié)點(diǎn)絕緣子串取覆冰負(fù)載2公斤。本設(shè)計(jì)中絕緣子串均為3片，自重取17公斤。設(shè)計(jì)中選擇的軟橫跨有中間站臺(tái)和有分段絕緣的股道，其分段絕緣子應(yīng)按距懸掛點(diǎn)的遠(yuǎn)近分?jǐn)傇诮^緣子串兩側(cè)的兩個(gè)懸掛點(diǎn)上。計(jì)算公式如下：設(shè)絕緣子串位于第i和第i+1兩個(gè)懸掛點(diǎn)之間，則式中c——絕緣子串到第i個(gè)懸掛點(diǎn)的距離（m）（公斤）式中c——絕緣子串到第i個(gè)懸掛點(diǎn)的距離（m）（公斤）對于某兩個(gè)懸掛點(diǎn)間因有中間站臺(tái)，則認(rèn)為相應(yīng)結(jié)點(diǎn)都是直接加一串絕緣子的自重負(fù)載，即17公斤。（3）橫向承力索及上、下部定位索的自重負(fù)載橫向承力索及上、下部定位索的自重負(fù)載應(yīng)換算到懸掛點(diǎn)上，方法是將單位長度自重負(fù)載乘以平均線間距（即取懸掛點(diǎn)兩側(cè)線間距之半），即=公斤——雙橫承公斤——單橫承式中0.615——橫向承力索的單位自重負(fù)載（公斤/m）0.411——上、下部定位索的單位自重負(fù)載（公斤/m）附：設(shè)計(jì)中的橫向承力索為雙橫承（4）中心錨結(jié)和下錨支自重負(fù)載對于有中心錨結(jié)和有下錨支的懸掛，則根據(jù)實(shí)際應(yīng)有的懸掛自重負(fù)載經(jīng)計(jì)算后加于相應(yīng)的懸掛點(diǎn)上。本設(shè)計(jì)中選擇的軟橫跨支柱沒有下錨，不考慮的影響。（5）懸掛點(diǎn)總負(fù)載上訴各負(fù)載之和為該結(jié)點(diǎn)負(fù)載，即式中——懸掛負(fù)載（公斤）3.確定橫向承力索的水平張力T在計(jì)算中已知承力索最大弛度，但的所在位置一般是不知道的，在確定了所在位置O點(diǎn)后，則應(yīng)從O點(diǎn)將軟橫跨分為兩部分，使各垂直負(fù)載對O點(diǎn)取矩，即可得橫向承力索對支柱產(chǎn)生的最大彎矩。求支柱懸掛點(diǎn)的垂直反力公式如下：（公斤）（公斤）式中……以此類推，下同。（2）確定最大馳度所在的位置確定了支柱的反力后，可將反力依次減去和它鄰近的懸掛負(fù)載（或者將反力依次減去和它鄰近的懸掛負(fù)載），當(dāng)差值出現(xiàn)負(fù)號(hào)時(shí)，則該懸掛點(diǎn)即為橫向承力索的最大馳度所在的位置，例如：則橫向承力索最低點(diǎn)在處。。（3）橫向承力索的水平張力T方法一：橫向承力索的各垂直負(fù)載對最低點(diǎn)取矩，此值即為最大力矩。在已知橫向承力索最大馳度時(shí)，可求得橫向承力索的水平力T為方法二：在進(jìn)行軟橫跨預(yù)制計(jì)算時(shí)，涉及到另一個(gè)求橫向承力索水平力T的公式，即：附：詳細(xì)的說明見下節(jié)軟橫跨預(yù)制計(jì)算3.3軟橫跨預(yù)制計(jì)算1.已知條件：圖3－3所選軟橫跨結(jié)構(gòu)如圖所示：為鋼柱雙橫承軟橫跨，支柱類型為，安裝后外緣垂直；經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際測量，=6m，=3m，=5.2m,====5m，=11.2m，=450mm，=－250mm；接觸懸掛類型正線GJ—70+TCG100，站線GJ—70+TCG85；均為三片絕緣子串；2.確定有關(guān)參數(shù)：（1）、——側(cè)面限界支柱內(nèi)緣至線路中心的距離（m）=6m，=3m（2），——支柱結(jié)構(gòu)的斜率和調(diào)整傾斜度之和（mm/m）根據(jù)支柱類型可知，a=400mm，b=1200mmmm/m（3），——偏移距離，即支柱結(jié)構(gòu)斜率和調(diào)整傾斜值所形成的偏移距離之和（m）:53.33×（13+0.45－0.1）=818.6mm53.33×(13－0.25－0.1)=781.3mm考慮到受力后的內(nèi)傾及撓度的影響，取=700mm，=750mm（4），——基礎(chǔ)面至最高軌面的高差（mm），當(dāng)支柱底面高出軌面時(shí)，s為正值，反之為負(fù)值；設(shè)計(jì)中=450mm，=－250mm（5），——橫向承力索的弛度（mm）=7250mm=6350mm（6），，……，——相鄰懸掛點(diǎn)間的水平距離；其中=6+0.7=6.7m，=5.2m，====5m，=11.2m，=3+0.75=3.75m；（7）L——橫向跨距（m）6.7+5.2+11.2+20+3.75=46.85m附：——上部固定索至正線軌面高度（7.7m）；——上、下部固定索之間的距離，一般取950mm；——最短吊弦長度（400~600mm），本設(shè)計(jì)中取450mm；3.確定懸掛負(fù)載：=184公斤=208公斤=173.4公斤=150公斤=150公斤4、確定最短吊弦位置：==631公斤=545.4公斤式中……以此類推，=153.4公斤＞0=－20公斤＜0故最低懸掛點(diǎn)在處，既在第Ⅲ道上方。5、求橫向承力索分段長度和總長度：（1）求子力矩（公斤·米）=7266（公斤·米）（2）求橫向承力索水平張力T及分界力Y=4.5，=5.2m；=11.35m，=24.6m；=1054公斤=16.4公斤因?yàn)?＜Y＜公斤，說明判斷最低點(diǎn)點(diǎn)正確（3）求橫向承力索的分段長度先求m值：；；；m；m；則分段長度：m；m；m；m；m；m；m;（4）橫向承力索總長度=49.71m（5）各懸掛點(diǎn)直吊弦長度=2240+1860=4100mm；=400+1840=2240mm；=400mm；=400+17=417mm；=417+730=1147mm；=1147+1440=2587mm;=2587+2150=4737mm;=4737+2190=6927mm6、求上下部固定長度：上:==46.44m下:==46.34m7、檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果：+=7.25mm6.55mm結(jié)論：校驗(yàn)滿足即軟橫跨預(yù)制計(jì)算符合要求8、支柱容量再次效驗(yàn)：由上訴計(jì)算過程可知：=7.25m，L=46.85滿足條件≥，所以支柱類型選擇正確。3.4偏移值校驗(yàn)設(shè)計(jì)中以55與57號(hào)支柱之間的接觸線為受風(fēng)偏移校驗(yàn)對象：圖3－4全補(bǔ)償鏈形懸掛受風(fēng)偏移查手冊得：=0.50kg/m，=0.45kg/m；由圖紙資料有：R=400m，=60m，L=44m，=1000公斤，=1500kg，=0.02m，D=28m，=150mm；設(shè)跨距首端、末端及受電弓中心相對于線路中心的偏移距離（m），分別用，，表示：；式中:—表示直緩點(diǎn)到，及處的距離(m)；—表示緩和曲線長度(m)；；其中：H—表示接觸線懸掛高度，小站取6.0m；s—表示標(biāo)準(zhǔn)軌距，為1.435m；H—表示緩和曲線區(qū)段外軌超高，取h=0.125m；故：=0.5226m由現(xiàn)場得：=28m，=7m，=15m；故：=0.244m，=0.061m，=0.131m；因55與57號(hào)支柱跨越直緩點(diǎn)，所以：==0.0236m=23.6mm